Эволюция и устойчивость экосистем

Классификация экосистем.

Энергетическая классификация экосистем различает 4 типа:

1. Природные, не субсидированные экосистемы, получающие энергию только от солнца. К ним относятся открытые океаны, глубокие озера и высокогорные леса.

2. Природные экосистемы, субсидируемые солнцем и другими источниками энергии. К ним относятся дождевые леса, приливные зоны и т.д.

3. Природные зоны, субсидируемые человеком и солнцем. К ним относятся агроэкосистемы, аквакультуры.

4. Зоны, получающие энергию от других экосистем в виде питания и топлива. К ним относятся урбанизированные территории

Интенсивные агроэкосистемы занимают около 60% всей пашни планеты. Для них характерно применение дополнительного потока энергии (кроме солнечной), резкое уменьшение разнообразия живых организмов и доминирование искусственного отбора.

В индустриальных агроэкосистемах затраты человеческого труда на единицу продукции меньше (в США 4% населения в сельской местности кормят остальные 96%), но общие затраты резко возрастают, что приводит к выделению больших государственных средств на горючее.

Обеспечение населения сбалансированными продуктами питания уже сейчас привело к пятикратному увеличению расходов на сельхозживотных.

Помимо энергетической классификации экосистемы классифицируются и по фауне, то есть по виду продуцентов. В водных экосистемах выделяют речные и озерные, экосистемы затопляемых устьев рек (или эстуариев) и экосистемы прибрежных вод и океанических глубин.

Экосистемы являются динамическими образованиями с выраженными суточными, сезонными и многолетними ритмами. Первые из них обусловлены циркадианной (околосуточной) периодикой физиологических процессов в живых организмах, адаптировавшихся к смене дня и ночи с соответствующими изменениями образа жизни и активности. Сезонный ритм вызван изменениями погоды в зависимости от времен года, а многолетние ритмы – периодическими изменениями климата. Наиболее динамической частью экосистемы является биоценоз. Он может полностью изменить свой видовой состав, то есть может произойти одного биоценоза на другой. Такую смену биоценозов называют сукцессией. Так, после вырубки леса может полностью измениться видовой состав, соответственно будут меняться консументы и редуценты.

Сукцессию называют первичной, если биоценоз создается на местах, лишенной активности (пример: образуемый остров). Если биоценоз создается после вырубки или пожара, то сукцессия называется вторичной. Необходимые условия сукцессии – это появление незанятых участках, на которые мигрируют живые организмы из других биотонов. Они приживаются, конкурируют с другими видами и преобразуют среду обитания.

С увеличение масштабов хозяйственной деятельности человека, все чаше наблюдается сукцессия антропогенных систем или агрокомплексов. Для устойчивого развития экосистемы необходима сбалансированность потоков вещества и энергии, процессов ассимиляции и диссимиляции в живых организмах и определенное постоянство условий среды.

Любая экосистема обеспечивает состояние подвижно-стабильного равновесия, то есть гомеостаза за счет многочисленных обратных связей видового разнообразия биоценоза и других механизмов. Естественные экосистемы более приспособлены, чем антропогенные. Усиленная ассимиляция вещества и энергии ведет к появлению запасов биогенного вещества, откладывающегося в виде залежей каменного угля, нефти и газа. В наше время ежегодно в природе накапливается 200 миллионов тонн торфа.

Меньшая приспособленность антропогенных экосистем к меняющимся условиям среды объясняется прежде всего применением монокультур, которые легко поражаются вредителями и массовыми заболеваниями.